配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式的幾個(gè)問題的討論

　　實(shí)際大城市的配電網(wǎng)和通信網(wǎng)都是電纜，接地故障電流從電纜外皮分流，一般是沒有影響的。總之，具體情況要具體計(jì)算分析。還須指出的，感應(yīng)電壓超過規(guī)定值時(shí)還有很多防護(hù)措施可采用。

　　4 ． 3 關(guān)于人身的安全性

　　從供電局提供的實(shí)際例子分析，無論是在不接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，還是在經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)，都有觸電傷亡及逃脫電擊事故發(fā)生的例子，所以對于這種直接接觸高壓的事故，是否會(huì)造成人身傷亡的關(guān)鍵不在于是哪一種中性點(diǎn)接地方式，而是在于觸電者接觸帶電體的方式以及觸電后脫離的時(shí)間。所以從保護(hù)人身安全方面考慮，中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)由于在發(fā)生單相接地時(shí)不立即跳閘，所以對誤碰帶電線路且不易立即脫離電源的人會(huì)帶來比較大危害，而對于中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)在發(fā)生金屬性單相接地時(shí)，由于時(shí)間短、保護(hù)能正確及時(shí)動(dòng)作使觸電人員立即脫離電源所以盡管短路電流較大但是給人身造成的傷害相對而言會(huì)比較小，但是如果中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)在發(fā)生單相經(jīng)過渡電阻接地時(shí)（如珠海機(jī)場變電站例子），由于保護(hù)不能準(zhǔn)確及時(shí)的動(dòng)作，此時(shí)仍會(huì)給人身造成傷害。所以應(yīng)綜合考慮觸電的方式、觸電后保護(hù)的動(dòng)作情況等等，具體對于許多城市，架空線均換成了絕緣線，所以外力造成架空線單相接地的事故會(huì)大量減少，而電纜發(fā)生單相接地時(shí)由于外皮的分流作用，入地電流僅有很少部分，所以引起的電位升高也較小，所以從這一方面來講， 10kV 配電系統(tǒng)采用小電阻接地系統(tǒng)在人身安全方面會(huì)優(yōu)于不接地或消弧線圈接地系統(tǒng)。

　　4．4 關(guān)于斷路器

　　從理論上講，原先中性點(diǎn)不接地（絕緣）和消弧線圈接地系統(tǒng)，在發(fā)生單相接地故障時(shí)線路斷路器不跳閘。改為中性點(diǎn)低值電阻器（或低值電抗器）接地系統(tǒng)，在發(fā)生單相接地故障時(shí)線路斷路器要跳閘的，因而出現(xiàn)所擔(dān)心的“頻繁跳閘，設(shè)備燒損”和“維修工作量增加”。根據(jù)上海等地的長期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明是不會(huì)的。上海西郊變電所 23KV 中性點(diǎn)低值電阻器接地系統(tǒng)的線路斷路器的維修工作量不比同變電所 35KV 中性點(diǎn)消弧線圈接地系統(tǒng)的線路斷路的維修量大。究其原因是故障電流不大，單相接地故障入地電流限制在 1 ～ 2KA 以內(nèi)，比負(fù)荷電流稍大，小于斷路器開斷電流的八分之一，不會(huì)引起斷路器的嚴(yán)重?zé)龘p：斷路器開斷單相短路的條件比開斷相間短路的情況要好得多。中性點(diǎn)不接地（絕緣）和消弧線圈接地系統(tǒng)，在單相電弧接地故障引發(fā)相間短路故障的概率是很高的。

5 電阻接地時(shí)繼電保護(hù)的考慮

　　中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地后，對單相故障而言，故障電流增大，并有零序電流產(chǎn)生，因而保護(hù)配置應(yīng)增加零序保護(hù)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，保護(hù)配置宜采用不同時(shí)限的零序電流保護(hù)，或采用零序方向保護(hù)。保護(hù)配置還應(yīng)考慮：

　?。?） 配電線路采用零序電流互感器和反應(yīng)工頻電流值的零序電流接地保護(hù)作為單相接地主保護(hù)，作用于跳閘。

　　（2） 保護(hù)整定值躲過本段電容電流，可靠系數(shù)可取 2.0 。

　?。?） 靈敏度按流過故障線路的電容電流校驗(yàn)。靈敏系統(tǒng)工程 >1.25 。

　?。?） 本段母線電壓互感器的開口三角 3 U 0 作為信號(hào)。

　　（5） 零序 CT 最好采用套在三相電纜上的單個(gè) CT 方式，以避免三個(gè) CT 的誤差和飽和差異所造成的不平衡電流。

　?。?） 保護(hù)的配置可以通過時(shí)間進(jìn)行配合，使故障范圍縮到最小。

6 電阻值的合理選取

　　采用中性點(diǎn)電阻接地時(shí)，電阻值的選取必須根據(jù)電網(wǎng)的具體情況，應(yīng)綜合考慮限制過電壓倍數(shù)，繼電保護(hù)的靈敏度，對通信的影響，人身安全等因素。

　　（1）對高阻接地，在系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，允許帶故障運(yùn)行，故障點(diǎn)電流應(yīng)限制在 10A 以下。因此接地電阻 R 0 的選取為 Xc ≧ R 0 , 和 R 0 ≧ U φ /10A。 Xc 為系統(tǒng)每相對地容抗，U φ為系統(tǒng)相電壓。

　　（2）對低阻接地

　　a 從降低內(nèi)過電壓考慮根據(jù)TNA模擬和計(jì)算機(jī)計(jì)算，當(dāng)I 0 ≥Ic時(shí)（I 0 為流過中性點(diǎn)電阻的電流，Ic為系統(tǒng)電容電流），可將健全相過電壓倍數(shù)限制到2.8倍以下，當(dāng)I 0 ≥1.5Ic時(shí)，可將健全相過電壓倍數(shù)限制到 2倍以下。I 0 ≥1.5Ic后，限制過電壓的效果已變化不大了。因此，可按1.5Ic≥ I 0 ≥Ic來選取電阻值。 R 0 = U φ / I 0 。

　　b 從保證繼電保護(hù)靈敏度考慮，電阻值越小越好，目前的微機(jī)保護(hù)一般都有零序保護(hù)功能，且起動(dòng)電流值相當(dāng)小，單相接地故障電流遠(yuǎn)大于每條線路的對地電容電流，一般都能滿足零序保護(hù)的靈敏度要求。問題時(shí)當(dāng)接地過渡電阻高時(shí)，繼電保護(hù)的靈敏度會(huì)受到影響。按照a）所選擇的電阻值，當(dāng)過渡電阻不大于100Ω時(shí)，保護(hù)靈敏度一般沒有問題，對電纜為主的配電線路，過渡電阻一般都小于100Ω。

　　c 從降低對通信的干擾考慮，電阻不宜選得過小。我國四部協(xié)議規(guī)定，如通信電纜與大地間未裝放電器時(shí)，危險(xiǎn)影響電壓不得大于430V,對高可靠線路，不大于630V。目前，深圳電網(wǎng)中性點(diǎn)電阻取15Ω，北京電網(wǎng)取10Ω，上海電網(wǎng)取5.7Ω。對應(yīng)電流分別為400A,600A,1000A。均未造成對通信線路的影響。

　　d 從人身安全考慮，中性點(diǎn)接地電阻阻值越大越好。因?yàn)橹行渣c(diǎn)經(jīng)低電阻在發(fā)生單相接地故障時(shí)，通過故障點(diǎn)的接地短路電流比較大，引起故障點(diǎn)地電位升高，有可能造成跨步電壓，接觸電勢超過允許值。因此，在選擇電阻值時(shí)，因根據(jù)地網(wǎng)接地電阻，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，接地短路電流核算跨步電壓和接觸電勢是否超過規(guī)程。根據(jù)深圳，廣州，上海，北京的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并未因采用電阻接地造成跨步電壓和接觸電勢過高產(chǎn)生人身事故。

7 結(jié)論

　　配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式的選擇是具有綜合性的技術(shù)問題。中性點(diǎn)不接地、諧振接地、電阻接地各有其優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)結(jié)合電網(wǎng)具體條件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，也就是說，因每種中性點(diǎn)接地方式的系統(tǒng)，具有獨(dú)自的優(yōu)點(diǎn)，得到了發(fā)展。在同一城市同級標(biāo)稱電壓，多種中性點(diǎn)接地方式的系統(tǒng)并存。那種按電壓等級“一刀切”決定中性點(diǎn)接地方式是不對。因每種中性點(diǎn)接地方式的系統(tǒng)，具有獨(dú)自的缺點(diǎn)（弊端）。所以，在選擇時(shí)必須從具體實(shí)際出發(fā)，權(quán)衡利弊，擇利大于弊。

　　例如：架空線路的小電網(wǎng)，即網(wǎng)絡(luò)電容電流小，可選用中性點(diǎn)高值電阻器接地系統(tǒng)。

　　架空線路的大電網(wǎng)，即網(wǎng)絡(luò)電容電流較大，可選用中性點(diǎn)諧振接地系統(tǒng)。

　　城市電纜配電網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較好，可選用中性點(diǎn)中值或低值電阻器接地系統(tǒng)。若要求補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)電容電流限制接地故障入地電流，可選用中性點(diǎn)經(jīng)中值電阻器與消弧線圈并聯(lián)的接地方式。

　　中性點(diǎn)中值或低值電阻器接地方式及中值電阻器與消弧線圈并聯(lián)接地方式可以克服不接地和諧振接地方式存在的兩大弊端：（ 1 ）限制單相間歇性電弧接地時(shí)產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓和瞬態(tài)電流。（ 2 ）解決選線難，達(dá)到正確迅速選線斷開單相接地故障線路。

　　中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地在國外從上世紀(jì) 40 年代已開始使用。 1995 年華力特電氣公司率先從美國 PGR 公司引進(jìn)中性點(diǎn)接地電阻，先后在深圳，上海，北京，天津，江蘇，福建等地區(qū)供電局及石化，鋼鐵，地鐵，發(fā)電廠行業(yè)使用。通過 2000 多臺(tái)年電阻柜的使用表明，其性能先進(jìn)，可靠。